Машини для вібраційного ущільнення бетонних сумішей

Вібраційне ущільнення бетонної суміші відбувається внаслідок зовнішнього руйнування її початкової структури, що супроводжується зменшенням в’язкості й підвищенням плинності.

За впливом на ущільнювальну бетонну суміш віброформувальні машини поділяються на машини поверхневого, глибинного або об’ємного ущільнення.

Для поверхневого ущільнення використовують віброплити й віброрейки, в яких поверхневий вібраційний вплив поєднується із статичним тиском. Їх застосовують для ущільнення масивів бетонної суміші завдовжки понад 200 мм. Особливо часто їх використовують для спорудження залізобетонних покриттів, наприклад, у промисловому й міському будівництві.

Глибинне ущільнення рухомих бетонних сумішей з осадкою конуса понад 5 см виконують глибинними віброзбуджувачами. У виробництві збірного залізобетону їх найчастіше застосовують при стендовому формуванні великих елементів конструкцій – ферм перекриття, мостів, балок.

Глибинні віброзбудники (рисунок 16.10, а) являють собою труби з вмонтованими збуджувачами колових коливань. За способом збудження коливань їх поділяють на дебалансні й планетарні, зовнішньою і внутрішньою обкаткою. Глибинний віброзбуджувач складається з вмонтованого на підставці 5 електродвигуна 2 із вимикачем 1, який з’єднаний за допомогою муфти 3 і гнучкого вала 4 з вібронаконечником 6, корпусу 7, бігової дорожки 8 і дебалансу 9.

За характером виконуваної роботи глибинні віброзбуджувачі поділяються на ручні й підвісні. Ручні мають невелику масу (до 25 кг), високу ефективність і задовольняють вимогам електробезпеки та санітарним нормам щодо рівня вібрації, яка передається на руки робітника. Підвісні часто компонують у вигляді пакетів від 3 до 15 віброзбуджувачів, які підвішені на рамі 10 (рисунок 16.10, б). Такі пакети переміщують монтажними кранами або спеціальними самохідними машинами.

Підвісний віброзбуджувач виготовляють з виносним електродвигуном, з’єднаним з робочим вібронаконечником міцним валом. Гнучкі вали застосовують для ущільнення бетонної суміші невеликих масивах монолітних густоармованих бетонних конструкцій.

Рисунок 16.10 – Обладнання для глибинної обкатки суміші:

а – глибинний віброзбуджувач; б – пакет глибинних віброзбуджувач; в- порожниноутрювач; 1 – вимикач; 2 – електродвигун; 3 – муфта; 4 – гнучкий вал; 5 – підставка; 6 – вібронаконечник; 7 – корпус; 8 – бігова доріжка; 9 – дебаланс; 10 – рама; 11 – клинопасова передача; 12 – каретка.

При виготовлені збірного залізобетону для формування багатопорожнистих плит перекриттів, вентиляційних блоків та інших порожнистих виробів застосовують машини з активними порожниноутворювачами (рисунок 16.10, в), які належать до глибинних ущільнювачів і складаються з каретки 12 механізму переміщення і вібронаконечників 6 з приводом у вигляді електродвигуна 3 і передачі 11.

Найкраща якість ущільнення бетонної суміші досягається при об'ємному ущільненні, яке здійснюють на вібромайданчиках, забезпечуючи коливання всього об’єму суміші в формі.вібромайданчики – це машини об'ємного формування, у яких форма з бетонною сумішшю розташована на одному загальному столі або на групі столів, їм вібраційний привод передає періодичний рух.

За конструкцією вібромайданчики поділяються з вертикальним спрямуванням гармонійних коливань і з горизонтальним спрямуванням коливань.

Застосовують вібромайданчики для формування товстостінних і тонкостінних виробів з бетонних сумішей (рисунок 16.11 а, б).

Вібромайданчики з вертикальним спрямуванням гармонійних коливань застосовують для формування виробів з бетонних сумішей малої рухомості, жорсткістю до 120 с. Недоліком є висока енергоємність (5-7 кВт на 1 т виробів)

Вібромайданчики з горизонтальним спрямуванням гармонійних коливань застосовують для формування виробів з бетонних сумішей середньої рухомості, жорсткістю до 60 с.

Рисунок 16.11 – Вібромайданчики:

а, б –відповідно з вертикально і горизонтально спрямованими коливаннями; в – шок-майданчик; г – з просторовими коливаннями, д – віброударні, е – імпульсні, 1 – віброзбудник, 2 – механізм кріплення форми, 3 – форма, 4 – пружна опора, 5 – обмежувач, 6 – рама, 7 – кулачок, 8 – пульсатор, 9 – еластичний конвеєр, 10 – кривошипно-шатунний механізм.

Робота шок-майданчика (рисунок 16.11, в) грунтується на тому, що форма 3 з бетонною сумішшю піднімається за допомогою кулачкового механізму 7 на 10-15 мм і згодом вільно падає на масивний фундамент. При ударі в бетонній суміші утворюється хвиля, спрямована догори, яка витискає із суміші повітря та надлишкову воду. Переваги шок-майданчиків: проста конструкція, можливість формування виробів із суміші жорсткістю до 250 с, висока якість і рівномірність ущільнення. Серед недоліків: підвищений шум, вібрація, потреба в масивному фундаменті для їх віброізоляції.

У майданчику з просторовим рухом робочих механізмів просторові коливання досягаються за рахунок зміщення осі віброзбуджувача 1 відносно центру маси машини (рисунок 16.11 г).

Ці машини призначені для формування виробів із рухомих бетонних сумішів.

Віброударні майданчики з вертикально спрямованими коливаннями (рисунок 16.11 д) дають змогу підвищити ефективність ущільнення бетонної суміші. Це досягається за рахунок співударяння робочого органу – форми 3 з обмежувачів 5. При цьому інерційні сили, які діють на частинки бетонної суміші під час удару форми обмежувачі 5 спрямовані вниз, що виключає відривання суміші від піддона.

До ударно-вібраційних майданчиків належать також імпульсні установки (рисунок 16.11, е). У процесі роботи імпульси передаються безпосередньо ущільнювальній бетонній суміші, за рахунок чого вона і ущільнюється. Недоліки установок: нерівномірність ущільнення при формуванні довгих виробів, рама часто виходить з ладу, сильна вібрація робочих місць.

Лекція 17